专题过关创新练(9) 电场的性质（Word练习）-【艺术生百日冲刺】2026高考物理艺术生基础生文化课成功方案

[基础保分练] 1．(2025·济宁期末)如图甲所示为电容传感器式计算机键盘的结构简图，每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙，每个键内部电路如图乙所示．在按键的过程中，下列说法正确的是(　　 ) A．电容器的电容减小 B．电容器的电量减小 C．图乙中电流从b流向a D．电容器极板间的电场强度不变 【解析】　A．根据平行板电容器的电容计算公式C＝得知，按键的过程中，板间距离d减小，电容C增大，故A错误；BC.因C增大，U不变，根据Q＝CU知Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故B错误，C正确；D.根据电势差与电场强度的关系U＝Ed，可知电容器间的电场强度增大，故D错误． 【答案】　C 2．(2025·郑州一模)静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线．一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是(　　 ) A.P点的电势高于Q点的电势 B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C．从P至R的运动过程中，电子的电势能减小 D．从P至R的运动过程中，电子的动能先减小后增大 【解析】　A．从P到Q电子受力指向实线的凹侧，而电子受电场力方向与电场强度方向相反，所以电场强度方向背离PQ实线方向，根据沿着电场线电势降低可知，P点的电势低于Q点的电势，故A错误；B.等差等势线越密，电场强度越大，所以P点场强大于R点场强，则电子在P点受到的场力大，由牛顿第二定律可知，电子在P点的加速度大于在R点的加速度，故B错误；CD.根据电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，从P至R的电势升高，根据Ep＝qφ，电子电势能减小，动能增大，故C正确，D错误． 【答案】　C 3．(多选)(2024·甘肃高考)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点．下列说法正确的是(　　 ) A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的小 C．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【解析】　A.根据带电粒子做曲线运动的条件，电场力的方向应指向凹侧，以M点为例，电场力指向左下方向，结合等势线得粒子带正电荷，故A错误；B.等势线越密的地方场强越大，根据图像N点的等势线比M点的密，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；C.电场力做负功电势能增大，电势能减小，当电势能最大时，动能最小，故当带电粒子在电势最大的点，动能最小，故C正确；D.根据电势φM＞φN，该粒子为正电荷，故φMq＞φNq，即电势能EpM＞EpN，故D正确． 【答案】　BCD 4．(2025·江苏高考)如图所示，平行金属板与电源连接．一点电荷由a点移动到b点的过程中，电场力做功为W.现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a移动到b的过程中，电场力做功为(　　) A．　　　　　　　　 B．W C．2W D．4W 【解析】　两金属板与电源相连，则两板间电势差U不变，设两板间距离为d，a、b两点沿电场方向的距离为x，两板移动前将点电荷从a移动到b，电场力做功W＝q·U，当两板间距离增大到原来的2倍时，再将该电荷从a移动到b，电场力做功W′＝q·U＝W，A正确． 【答案】　A [考能提分练] 5．(多选)(2024·山东高考)如图所示，带电量为＋q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面．质量为m、带电量为＋q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零．已知AC间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是(　　 ) A.OB的距离l＝ B．OB的距离l＝ C．从A到C，静电力对小滑块做功W＝－mgs D．AC之间的电势差UAC＝－ 【解析】　AB.小滑块在B点处的加速度为零，设OB的距离为l，则沿斜面方向有mg sin 30°＝·cos 30°，解得l＝，故A正确，B错误；C.小滑块从A到C的过程，设静电力做功为W，由动能定理有W＋mgs sin 30°＝0，解得静电力对小滑块做的功为W＝－，故C错误；D.根据电场力做功与电势差的关系结合C项分析可知，AC之间的电势差UAC＝＝－，故D正确． 【答案】　AD 6．(多选)(2025·洛阳一模)在光滑的水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势φ随坐标x变化的图线如图所示(φ0、d均为已知量).现有一质量为m、电荷量为q的带负电小球从O点以某一初速度v0沿x轴正方向射出，则下列说法正确的是(　　 ) A．在d～2d间的电场强度沿x轴负方向，大小为 B．在0～d间与4d～6d间电场强度相同 C．只要v0＞0，该带电小球就能运动到6d处 D．只要v0＞2该带电小球就能运动到6d处 【解析】　A．在d～2d间，根据图像沿x轴正方向电势不断减小，则电场强度方向沿x轴正方向，根据斜率代表电场强度得大小为，故A错误；B.φ－x图线的切线斜率表示电场强度，在0～d间与4d～6d间φ－x图线的切线斜率相同，所以电场强度相同，故B正确；CD.带负电小球沿x轴正方向运动过程，电场力在d～4d间做负功，则只要带电小球恰好能运动到4d处，小球就能运动到6d处，0～4d过程，由动能定理有－q·2φ0＝0－mv 代入解得：v0＝2，即只要v0＞2，带电小球就能通过4d处，也能到达6d处，故C错误，D正确． 【答案】　BD 7．(多选)(2025·宝鸡一模)电场的某条电场线是一条直线，这条电场线上依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴正方向，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示．一个带电荷量为＋q的粒子，从O点由静止释放，仅受电场力作用．则(　　 ) A．若O点的电势为零，则A点的电势为－ B．粒子从O到A做初速为零的匀加速直线运动 C．粒子在OA段电势能减少量小于BC段电势能减少量 D．粒子运动到B点时动能为 【解析】　B．沿电场强度方向建立x轴正方向，图中给出的电场强度均为正值，表明O、C两个点之间的电场方向一直沿x轴正方向，＋q的粒子，从O点由静止释放，由于OA段电场强度增大，可知，粒子从O到A做初速为零、加速度变大的变加速直线运动，故B错误；A.E－x图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示电势差，则有 UOA＝φ0－φA＝，解得φA＝－，故A正确；C.由于E－x图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示电势差，根据图像可知，OA段图像与横轴所围面积大于BC段所围面积，即OA段电势差大于BC段电势差，根据W＝qU，可知，OA段电场力做的正功大于BC段电场力做的正功，即粒子在OA段电势能减少量大于BC段电势能减少量，故C错误；D.OB段电场力做功为WOB＝qUOB＝q＝，根据动能定理有WOB＝EkB－0，解得EkB＝，故D正确． 【答案】　AD 8．(2025·石家庄正定中学三模)如图所示，在正四面体ABCD的ABD面内，有一内切圆，圆心为O，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点．正四面体的顶点A、B、D分别固定有电荷量为＋Q、＋Q、－Q的点电荷，则(　　 ) A．M、P两点的电场强度相同 B．M、O、N、P四点的电势φN＞φP＞φO＞φM C．将正试探电荷由C移动到M，电势能减少 D．将正试探电荷由P移动到N，电场力做负功 【解析】　A．如图，空间任一点的电场是三个点电荷产生的电场的叠加，根据对称性和电场的叠加原理可知，M点和P点的电场强度大小相等 设EM和BD间的夹角为θ，有tan θ＝＝＝，说明EM和EN的方向不同，故两点的场强不同，故A错误；B.根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于和M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，所以，可知φN＞φO＞φM＝φP，故B错误；C.仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，正试探电荷由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，故C错误；D.由于φN＞φP，则将正试探电荷由P移动到N，电场力所做的功W＝qUPN＝q(φP－φN)＜0，电场力做负功，故D正确． 【答案】　D [高考高分练] 9．(2025·云南高考)某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示．a、b、c、d四点分别位于电势为－2 V、－1 V、1 V、2 V的等势线上，则(　　) A．a、b、c、d中a点电场强度最小 B．a、b、c、d中d点电场强度最大 C．一个电子从b点移动到c点电场力做功为2 eV D．一个电子从a点移动到d点电势能增加了4 eV 【解析】　根据等势面越密集电场强度越大，可知a、b、c、d中a点电场强度最大，故A、B错误； 一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wbc＝－eUbc＝2 eV 故C正确； 一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad＝－eUad＝4 eV 由于电场力做正功电势能减小，则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4 eV，故D错误．故选C. 【答案】　C 10．(2024·广西高考)如图，将不计重力、电荷量为q带负电的小圆环套在半径为R的光滑绝缘半圆弧上，半圆弧直径两端的M点和N点分别固定电荷量为27Q和64Q的负点电荷．将小圆环从靠近N点处静止释放，小圆环先后经过图上P1点和P2点，已知sin θ＝，则小圆环从P1点运动到P2点的过程中(　　 ) A.静电力做正功 B．静电力做负功 C．静电力先做正功再做负功 D．静电力先做负功再做正功 【解析】　设在小圆环在P1、P2间的任意一点P，PM与MN的夹角为α，根据几何关系可得37°≤α≤53° 带负电的小圆环在两个负点电荷电场中的电势能EP＝＋，根据数学知识可知在 37°≤α≤53°范围内，随着α 的增大，小圆环的电势能一直减小，所以静电力做正功．故BCD错误，A正确． 【答案】　A 11．(2025·浙江1月选考)三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d、e与e、f两点间的距离相等，则(　　) A．a点电势高于b点电势 B．a、c两点的电场强度相同 C．d、f间电势差为d、e间电势差的两倍 D．从a到b与从f到b，电场力对电子做的功相等 【解析】　电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，即电场线由高等势面指向低等势面，由题图可知b点的电势高于a点的电势，A错误；a、c两点电场强度方向沿电场线的切线方向，则a、c两点的电场强度不同，B错误；电场线的密疏反映电场强度的大小，从d→e→f电场线越来越稀疏，则电场强度逐渐减小，所以de段的平均电场强度大于ef段的平均电场强度，又de＝ef，由公式U＝Ed可知|Ued|＞|Uef|，则|Ufd|＜2|Ued|，C错误；由题图可知，a、f两点在同一等势线上，则a、f两点的电势相等，则φa－φb＝φf－φb，即Uab＝Ufb，由静电力做的功与电势差的关系知WAB＝qUAB，则从a到b与从f到b，电场力对电子做的功相等，D正确． 【答案】　D 12．(2023·湖南高考)如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°.若P点处的电场强度为零，q > 0，则三个点电荷的电荷量可能为(　　 ) A．Q1＝ q，Q2＝q，Q3＝ q B．Q1＝ －q，Q2＝－q，Q3＝ －4q C．Q1＝ －q，Q2＝q，Q3＝ －q D．Q1＝ q，Q2＝－q，Q3＝ 4q 【解析】　AB.选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误； C．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有 cos 120°＝ 解得E＝ 而Q2产生场强大小为E＝ 则P点的场强不可能为零，C错误； D．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有 cos 120°＝ 解得E＝ 而Q2产生的场强大小为E＝ 则P点的场强可能为零，D正确．故选D. 【答案】　D 学科网（北京）股份有限公司 $